在北极加速变暖的背景下，北极海冰体积显著减少，多年冰大量损失。而海冰体积的变化是热力学与动力学共同作用的结果，因此量化海冰输出对于估计海冰动力过程对北极海冰质量平衡的作用有重要意义。弗拉姆海峡位于格陵兰岛和斯瓦尔巴群岛之间，是北极海冰动力输出的主要通道，也是连接北极和北大西洋的重要通道。通过其输出的海冰对于北极海冰质量平衡和北大西洋温盐环流有重要作用。前人的研究已基于观测和模式数据估算了弗拉姆海峡的海冰体积输出，但估算结果存在较大差异，因此最近发展的一套参数优化的模式数据（NAOSIM）提供了一个重新估算近40年弗拉姆海峡海冰体积输出的机会。同时，随着北极多年冰损耗和当年冰增加，当年冰是否已成为北极海冰输出的主要部分尚不清楚，多年冰中不同冰龄组分的变化是否与多年冰整体的变化一致也尚无定论。此外，随着海冰输出年龄组分的变化，海冰体积输出和北极海冰体积之间的关系是否发生变化仍有待探究。

我实验室极地海洋与气候变化创新团队基于一套经过参数优化的冰-海耦合模式数据（NAOSIM）和美国国家雪冰中心提供的海冰冰龄数据定量估算了1984-2020年北极弗拉姆海峡不同冰龄海冰体积输出的变化（图1）。研究发现，虽然弗拉姆海峡输出的海冰整体没有明显的变化趋势，但不同冰龄海冰体积输出的变化趋势不同。其中，当年冰的体积输出显著增加，但其对于输出整体的贡献在2010年代仍然较小。不同冰龄多年冰的体积输出呈现不同的变化趋势，其中两年冰和三年冰在整体海冰体积输出中的占比从1980年代的6.8%和25.0%分别增加到2010年代的49.0%和38.8%，而四年冰和五年及以上冰的占比从1980年代的22.8%和45.0%分别减少为2010年代的7.1%和1.6%。此外，研究指出在2008年之前弗拉姆海峡海冰体积输出的变化对北极海冰体积的变化有调制作用，而在2008年之后情况相反，表明随着北极海冰年龄减小，弗拉姆海峡海冰体积输出对北极海冰体积变化的影响减小。该研究为了解北极快速变化下海冰的动力输出过程提供了参考。

图1 （a）1984/1985年至2019/2020年弗拉姆海峡年平均冰龄的时空变化。左侧为纬向通道上的变化（位于82°N，10°W和20°E之间），右侧为经向通道上的变化（位于20°E，82°N和80.95°N之间），每一行代表一年的年平均冰龄在弗拉姆海峡上的分布。（b）1984/1985年至2019/2020年弗拉姆海峡不同冰龄海冰体积输出的年总量。

研究成果于2023年1月11日在国际著名期刊Environmental Research Letters上发表，题目为“The evolution of the Fram Strait sea ice volume export decomposed by age: estimating with parameter-optimized sea ice-ocean model outputs”。中山大学大气科学学院硕士生杨逸珺为文章的第一作者，我实验室极地海洋与气候变化创新团队骨干成员、中山大学大气科学学院罗昊博士为通讯作者，合作者包括创新团队核心成员、中山大学大气科学学院杨清华教授，中山大学大气科学学院博士生闵超，德国阿尔弗雷德魏格纳研究所的Frank Kauker博士，以及挪威研究中心的Robert Ricker博士。

该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、南方海洋实验室创新团队建设科研经费等的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1088/1748-9326/acaf3b